1.本发明涉及一种电路结构,尤其涉及一种应用于车辆控制器的可控的短路自锁电路。
背景技术:2.如图1所示,现有技术中的用于车辆控制器的短路自锁电路,可在负载短路情况下使晶体管q2截止,从而保护电路不受到损坏。但是,当短路故障解除后,该电路仍保持短路保护的状态,以至于不能继续实现驱动负载的功能,需要重新上电后才能恢复正常状态。
3.如图2所示,为现有技术中的另一种用于车辆控制器的短路自锁电路。该电路在图1所示电路的基础上增加了电阻r3,使得除实现负载短路保护功能外,在负载短路故障解除后,还能通过电阻r3、r2给电容c1放电,从而使晶体管q1截止、晶体管q2导通,使电路恢复正常的驱动状态,无需重新上电的过程。但是,电阻r3的存在会使在电路不处于驱动状态的情况下的负载中有电流流过,可能造成负载的误动作,可靠性降低。而且,上述两个电路中的晶体管q2的正常状态是导通状态,均无法自由控制驱动电路中晶体管q2的导通和截止,也即电路处于不可控的状态。
技术实现要素:4.本发明针对现有技术的弊端,提供一种应用于车辆控制器的可控的短路自锁电路。
5.本发明所述的应用于车辆控制器的可控的短路自锁电路,包括驱动电路和反馈保护电路,所述驱动电路连接负载;
6.还包括控制电路,且所述控制电路设置有输入电平控制端;
7.当所述输入电平控制端的输入为高电平时,所述驱动电路驱动所述负载;
8.当所述负载发生短路故障时,所述驱动电路停止驱动所述负载;
9.当所述负载的短路故障解除后,令所述输入电平控制端的输入为低电平窄脉冲,则所述驱动电路恢复驱动所述负载。
10.本发明所述的应用于车辆控制器的可控的短路自锁电路中,所述驱动电路包括并联设置的第二电容器和第二晶体管;
11.其中,所述第二电容器的一端与所述第二晶体管的门极相接,并通过第一电阻器接入电源正极;
12.所述第二电容器的另一端与所述第二晶体管的源极相接,并接入电源负极;
13.所述第二晶体管的漏极还通过第三电阻器接入电源正极。
14.本发明所述的应用于车辆控制器的可控的短路自锁电路中,所述反馈保护电路包括并联设置的第一电容器和第一晶体管;
15.其中,所述第一电容器的一端与所述第一晶体管的门极相接,并通过串联设置的第二电阻器和第三电阻器接入电源正极;
16.所述第一电容器的另一端与所述第一晶体管的源极相接,并接入电源负极;
17.所述第一晶体管的漏极还通过第一电阻器接入电源正极。
18.本发明所述的应用于车辆控制器的可控的短路自锁电路中,所述控制电路包括并联设置的第一二极管和第二二极管;
19.其中,所述第一二极管的负极与第二二极管的负极相接,并接入所述输入电平控制端;
20.所述第一二极管的正极并联接入所述第一晶体管的门极;
21.所述第二二极管的正极并联接入所述第二晶体管的门极。
22.本发明所述的应用于车辆控制器的可控的短路自锁电路中,在现有技术的电路基础上增加一个电平控制端和两个二极管,以利用二极管的单向导电特性,并通过电平控制端的高、低电平状态来控制第一晶体管和第二晶体管的导通与截止,在保有现有技术中电路的负载短路保护功能的前提下,实现电路驱动状态的可操控性,能够应用于控制器的驱动输出端口电路,提高控制器硬件的可靠性和安全性。
附图说明
23.图1为现有技术中应用于车辆控制器的短路自锁电路的结构示意图;
24.图2为现有技术中应用于车辆控制器的短路自锁电路的另一结构示意图;
25.图3本发明所述应用于车辆控制器的可控的短路自锁电路的结构示意图。
具体实施方式
26.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
27.本发明所述的应用于车辆控制器的可控的短路自锁电路,包括驱动电路和反馈保护电路,所述驱动电路连接有负载。还包括控制电路,且所述控制电路设置有输入电平控制端。当所述输入电平控制端的输入为高电平时,所述驱动电路驱动所述负载。当所述负载发生短路故障时,所述驱动电路停止驱动所述负载;而当所述负载的短路故障解除后,令所述输入电平控制端的输入为低电平窄脉冲,则所述驱动电路恢复驱动所述负载。
28.具体而言,如图3所示,所述驱动电路包括并联设置的第二电容器c2和第二晶体管q2。其中,所述第二电容器c2的一端2与所述第二晶体管q2的门极1相接,并通过第一电阻器r1接入电源正极vcc。所述第二电容器c2的另一端1与所述第二晶体管q2的源极2相接,并接入电源负极gnd。所述第二晶体管q2的漏极3还通过第三电阻器r_load接入电源正极vcc。
29.仍如图3所示,所述反馈保护电路具体包括并联设置的第一电容器c1和第一晶体管q1。其中,所述第一电容器c1的一端2与所述第一晶体管q1的门极1相接,并通过串联设置的第二电阻器r2和第三电阻器r_load接入电源正极vcc。所述第一电容器c1的另一端1与所述第一晶体管q1的源极2相接,并接入电源负极gnd。所述第一晶体管q1的漏极3还通过第一电阻器r1接入电源正极vcc。
30.所述控制电路包括并联设置的第一二极管d1和第二二极管d2。其中,所述第一二极管d1的负极2与第二二极管d2的负极2相接,并接入所述输入电平控制端control。所述第一二极管d1的正极1并联接入所述第一晶体管q1的门极1;所述第二二极管d2的正极1并联
接入所述第二晶体管q2的门1极。
31.如上所述的应用于车辆控制器的可控的短路自锁电路的工作过程如下:
32.当所述输入电平控制端control的输入电平为低电平时,第一二极管d1和第二二极管d2都导通,第一晶体管q1和第二晶体管q2的门极1均被拉低,因此,第一晶体管q1和第二晶体管q2都截止,第二晶体管q2的漏极3没有电流流入,电路处于没有驱动输出的状态。
33.当所述输入电平控制端control的输入电平为高电平时,第一二极管d1和第二二极管d2都截止,由于第一晶体管q1和第二晶体管q2的门极1所连接的电阻、电容的参数有所不同(例如,第一电阻器r1的电阻值为12k欧姆,第二电阻器r2的电阻值为100k欧姆;第一电容器的电容为4.7nf,第二电容器的电容也为4.7nf)。那么,第二电容器c2的充电速度要高于第一电容器c1,以至于第二电容器c2的电压会略高于第一电容器c1的电压,这就导致第二晶体管q2先于第一晶体管q1开始导通,这样就会使第一电容器c1的电压降低,第一晶体管q1趋于截止,反过来又会使第二电容器c2的电压更高,这一系列正反馈最终会导致电路稳定后,第一晶体管q1处于截止状态,而第二晶体管q2则处于导通状态,电路可以正常驱动负载。
34.若负载发生短路故障,则会通过短路负载(即第三电阻器r_load)和第二电阻器r2给第一电容器c1充电,此时,第一晶体管q1的门极1电压升高,第一晶体管q1开始导通,第一电阻器r1中也会有电流流过,而第二晶体管q2的门极1电压则开始下降,第二晶体管q2开始截止的过程,导通电阻也会增大。第二晶体管q2导通电阻的增大会反过来进一步增大第一电容器c1的充电电流,从而加快第一电容器c1电压的提升,进而促进第一晶体管q1的导通过程。由于这是一个正反馈过程,最终的结果是第一晶体管q1饱和导通,第二晶体管q2完全截止,从而实现电路的电路保护功能。
35.当负载的短路故障解除后,若要恢复电路的驱动状态,只需在输入电平控制端control施加一低电平窄脉冲,即可将第一电容器c1和第二电容器c2的电荷放掉,使电路恢复到初始的驱动状态。
36.本发明所述的应用于车辆控制器的可控的短路自锁电路中,在现有技术的电路基础上增加一个电平控制端和两个二极管,以利用二极管的单向导电特性,并通过电平控制端的高、低电平状态来控制第一晶体管q1和第二晶体管q2的导通与截止,在保有现有技术中电路的负载短路保护功能的前提下,实现电路驱动状态的可操控性,能够应用于控制器的驱动输出端口电路,提高控制器硬件的可靠性和安全性。
37.尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
技术特征:1.一种应用于车辆控制器的可控的短路自锁电路,其特征在于,包括驱动电路和反馈保护电路,所述驱动电路连接负载;还包括控制电路,且所述控制电路设置有输入电平控制端;当所述输入电平控制端的输入为高电平时,所述驱动电路驱动所述负载;当所述负载发生短路故障时,所述驱动电路停止驱动所述负载;当所述负载的短路故障解除后,令所述输入电平控制端的输入为低电平窄脉冲,则所述驱动电路恢复驱动所述负载。2.如权利要求1所述的应用于车辆控制器的可控的短路自锁电路,其特征在于,所述驱动电路包括并联设置的第二电容器和第二晶体管;其中,所述第二电容器的一端与所述第二晶体管的门极相接,并通过第一电阻器接入电源正极;所述第二电容器的另一端与所述第二晶体管的源极相接,并接入电源负极;所述第二晶体管的漏极还通过第三电阻器接入电源正极。3.如权利要求2所述的应用于车辆控制器的可控的短路自锁电路,其特征在于,所述反馈保护电路包括并联设置的第一电容器和第一晶体管;其中,所述第一电容器的一端与所述第一晶体管的门极相接,并通过串联设置的第二电阻器和第三电阻器接入电源正极;所述第一电容器的另一端与所述第一晶体管的源极相接,并接入电源负极;所述第一晶体管的漏极还通过第一电阻器接入电源正极。4.如权利要求3所述的应用于车辆控制器的可控的短路自锁电路,其特征在于,所述控制电路包括并联设置的第一二极管和第二二极管;其中,所述第一二极管的负极与第二二极管的负极相接,并接入所述输入电平控制端;所述第一二极管的正极并联接入所述第一晶体管的门极;所述第二二极管的正极并联接入所述第二晶体管的门极。
技术总结本发明公开了一种应用于车辆控制器的可控的短路自锁电路,包括驱动电路和反馈保护电路,所述驱动电路连接负载;还包括控制电路,且所述控制电路设置有输入电平控制端;当所述输入电平控制端的输入为高电平时,所述驱动电路驱动所述负载;当所述负载发生短路故障时,所述驱动电路停止驱动所述负载;当所述负载的短路故障解除后,令所述输入电平控制端的输入为低电平窄脉冲,则所述驱动电路恢复驱动所述负载。本发明在保有现有技术中电路的负载短路保护功能的前提下,实现电路驱动状态的可操控性,能够应用于控制器的驱动输出端口电路,提高控制器硬件的可靠性和安全性。高控制器硬件的可靠性和安全性。高控制器硬件的可靠性和安全性。
技术研发人员:李振文 杜燕蒙 姚勤文
受保护的技术使用者:阿尔特汽车技术股份有限公司
技术研发日:2022.07.15
技术公布日:2022/11/1